STTT丨湖北工业大学唐景峰/复旦大学汪振天团队合作揭示胰腺癌新机制

撰文︱朱霄婷，刘南茜责编︱方以一，王思珍编辑︱杨彬薇

胰导管腺癌（Pancreatic ductal adenocarcinoma，PDAC）是一种预后极差的恶性肿瘤，5年生存率<5%[1]。由于胰腺癌缺乏特异性的症状，而且病程早期就容易发生血管侵犯或远处转移，85%的病人初诊时即为晚期，仅有10-15%的病人能够获得手术机会[2]。即使得到早期治疗，并且经过手术切除，仍有许多病人在术后出现局部或远处的复发和转移。加之胰腺癌对现有的治疗手段如放化疗等均不敏感且存在很强的耐药性[3]。因此，明确与胰腺癌发生密切相关的基因表达及其参与的关键分子事件，对研究胰腺癌的发病机制及发现有效的治疗靶点具有重要的临床意义。

近日，湖北工业大学细胞调控与分子药物“111”引智基地唐景峰课题组与复旦大学基础医学院汪振天课题组合作在Signal Transduction and Targeted Therapy（IF=38.104）发表了题为“B-lymphoid tyrosine kinase mediated FAM83A phosphorylation elevates pancreatic tumorigenesis through interacting with β-catenin”的科研论文。通讯作者为唐景峰与汪振天。湖北工业大学青年教师周策凡副教授为第一作者。该研究得到课题组国家自然科学基金项目(32070726、82273970、32270768、31871176、82173043)、湖北省杰出青年基金项目(2020CFA073)、武汉市科技计划项目(2019020701011475)资助。该论文聚焦胰腺癌发展过程中Wnt/β-catenin信号通路的调节机制，筛选并得到了一系列靶向FAM83A-β-catenin相互作用的阻断短肽，并充分验证了这类短肽在针对胰腺癌治疗中的转化前景。硕士生朱霄婷、刘南茜为共同第一作者。

胰腺癌的形成主要是由一系列基因突变的积累及多条信号通路异常协同作用导致。从胰腺上皮细胞瘤样病变不典型增生（PanIN-1和PanIN-2）发展到原位癌（PanIN-3），最后形成具有侵袭性的肿瘤，这整个过程除了包含了前期原癌基因Kras的激活突变，中后期抑癌基因CDKN2A（编码INK4A 抑制剂）、TP53 的失活突变和SMAD4/DPC4的基因丢失等之外，还伴随着Wnt/β-catenin等多条信号通路的异常激活。Wnt/β-catenin信号通路在调节细胞自我更新、细胞增殖、分化与凋亡、胚胎发育、组织稳态及细胞癌变等方面均发挥着重要的作用。各种致癌因素或者原癌基因导致的经典Wnt/β-catenin通路中的相关靶基因过表达，会致使游离的β-catenin在细胞内大量聚集，并通过核转位现象入核，与转录因子T细胞因子/淋巴增强因子复合物（TCF/LEF）结合，激活Wnt/β-catenin 信号转导通路的下游相关靶基因Cyclin D1、C-myc等的异常转录，调控基因表达，影响细胞的正常分化和发育，最终导致细胞癌变。

图1. FAM83A与β-catenin直接结合，并抑制降解复合体的组装，从而抑制β-catenin的磷酸化和降解

（图源：Zhou C, et al., Signal Transduct Target Ther. 2023）

该研究鉴定了一种新的具备核质分布的β-catenin相互作用蛋白FAM83A，并证明了FAM83A是Wnt/β-catenin信号通路的正向调节因子。同时，研究者们阐明了FAM83A调控Wnt通路的两种机制：1）细胞质中，FAM83A能够作用并抑制β-catenin降解复合体的组装，从而抑制β-catenin与β-TrCP的结合，进而调控β-catenin蛋白的磷酸化和降解。在此基础上进一步发现FAM83A蛋白中DUF1669结构域介导该相互作用，并发现该结构域上的酪氨酸138残基（Y138）能够被SRC非受体激酶家族成员BLK激酶磷酸化。此外，FAM83A酪氨酸138磷酸化能够强化其在细胞质中的功能；2）细胞核中，FAM83A能够与TCF4结合，抑制组蛋白乙酰化水平，进而调控Wnt靶基因的转录。同时，FAM83A Y138位点磷酸化后表现出明显的核易位升高。该位点的磷酸化显著促进其与β-catenin/TCF4复合体的结合，增强Wnt/β-catenin介导的转录及致癌效果。

图2. BLK磷酸化FAM83A Y138残基，磷酸化的FAM83A抑制β-连环蛋白破坏复合体组装和TCF4对HDAC的招募

（图源：Zhou C, et al., Signal Transduct Target Ther. 2023）

另外，研究者们还在FAM83A基因启动子区找到Wnt/β-catenin通路典型的TBE结合位点（TCF/LEF binding elements）。当Wnt3a刺激后，TCF4、β-catenin在该位点的富集明显增多，FAM83A的表达水平明显提高，证明了FAM83A是Wnt/β-catenin信号通路的直接下游靶点，与Wnt/β-catenin信号通路形成一种正向调节回路。

图3. 靶向FAM83A-β-catenin相互作用的抑制肽在体内外均能显著抑制胰腺癌的生长和转移

（图源：Zhou C, et al., Signal Transduct Target Ther. 2023）

文章结论与讨论，启发与展望

值得关注的是，研究者们根据FAM83A与β-catenin特异性相互作用结构区间，设计并筛选了一系列能够靶向该互作的关键阻断短肽，同时也在细胞、小鼠和斑马鱼模型中证明了其对胰腺癌生长、迁移和侵袭能力的抑制作用。也表明了针对胰腺癌中Wnt通路调控的短肽类药物在胰腺癌治疗中的转化应用前景。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41392-022-01268-5

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参考文献（上下滑动阅读）

[1] Siegel, R. L., Miller, K. D., Fuchs, H. E. & Jemal, A. Cancer statistics, 2021. CA Cancer J. Clin. 71, 7–33 (2021).

[2] Zhou, C. et al. TSPAN1 promotes autophagy flux and mediates cooperation between WNT-CTNNB1 signaling and autophagy via the MIR454-FAM83A-TSPAN1 axis in pancreatic cancer. Autophagy 17, 3175–3195 (2021).

[3] Park, W., Chawla, A. & O’Reilly, E. M. Pancreatic cancer: a review. JAMA 326, 851–862 (2021).

本文完